第四章园艺植物病毒的脱除、检测及鉴定技术
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园艺植物病毒脱毒研究摘要:园艺植物在长期营养繁殖过程中易感染各种病毒病害,严重威胁了园艺植物的生长发育,降低经济价值,目前世界各国对病毒病害的研究和防治都极为重视。
通过全面总结园艺植物病毒脱毒原理及常见方法,为提高园艺植物的品质与产量提供参考【关键词】病毒脱毒研究进展病毒病害影响着大多数园艺植物的生长发育,特别是通过嫁接、扦插、根繁等常规无性繁殖的植物,使得多种病毒不断扩散蔓延,严重制约着农林生产,造成了巨大的经济损失。
目前尚未找到一种防治病毒病害十分有效的化学药品,因此培育无病毒植株已成为当前解决病毒病害问题的首选。
国外的许多果树花卉等作物都已实现无毒化栽培,并由此产生了巨大的经济效益。
病毒对园艺植物危害日益严重,世界各国对病毒病害的研究和防治都极为重视,并取得了一些成功的经验。
目前,获得脱毒苗的基本方法有热处理、组织培养、茎尖微芽嫁接和化学处理,不同脱毒方法依据的原理也有所不同。
热处理脱毒,是利用病毒和植物细胞对高温忍耐性不同,选择适当的温度处理感病植株[1],控制病毒扩散和抑制病毒增殖,使植物体内的病毒钝化和失活,而植物细胞本身存活。
细胞生长速度加快,超过病毒的扩散速度,得到一小部分不含病毒植物分生组织从而起到脱除病毒的作用。
园艺植物某些营养器官或组织如茎尖、花粉、花药、珠心胚等有不带或少带病毒的特点口]。
因为这些组织和器官内部不存在维管系统,通过维管系统在体内移动的病毒不能到达;茎尖分生组织内源生长素含量较高,对病毒有钝化作用;另一方面,分生组织细胞分裂速度超过病毒的复制速度。
愈伤组织培养获得脱毒植株则可能是因为感染病毒的愈伤组织内还存在着部分无病毒的细胞,或者是因为感染病毒的愈伤组织中出现了新的无病毒细胞,或是由于愈伤组织培养中细胞间的联系减少,且缺乏输导组织,无病毒细胞可避免病毒的侵染而生长成簇状。
原生质体培养脱毒可能与愈伤组织培养的情况相同,是由于病毒不能有均等的机会侵染每一个细胞,因此从感病的外植体中分离出健全部分原生质体进行培养,再由原生质体作为原始材料可获得无毒植株。
第四章植物的脱毒与快繁培养第一节概念与意义一、概念利用植物组织培养技术,脱除植物细胞中的病毒,生产健康的繁殖材料。
二、植物病毒病简介及危害(一)植物病毒病简介定义:由植物病毒寄生引起的病害。
症状:①变色,叶片的叶绿素形成受阻或积聚,从而产生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。
花朵的花青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶病。
②坏死,在叶片上常呈现坏死斑、坏死环和脉坏死,在茎、果实和根的表面常出现坏死条等。
③畸形,器官变形,如茎间缩短,植株矮化,生长点异常分化形成丛枝或丛簇,叶片的局部细胞变形出现疱斑、卷曲、蕨叶及带化等。
(二)病毒的侵染特性①有性生殖退化、仅用无性繁殖方法繁殖的植物,极易受病毒病的侵染。
②大多植物病毒不经种子传播(专化性强的病毒除外)。
③病毒在生长旺盛的部位繁殖速度慢.(三)植物病毒的危害:已超过500种,随着生产栽培时间的推移,危害越来越严重,发现的病毒种类也越来越多。
大多数植物病毒不经种子传播,对于有性生殖退化,仅能用无性繁殖方法繁殖的植物,一旦患病则毫无办法,从而使优良品种的生产力衰退。
目前受病毒危害严重影响生产的有:大田作物:马铃薯、甘薯、甘蔗、烟草蔬菜:白菜、大蒜、葱、番茄、萝卜果树:柑橘、苹果、草莓、香蕉花卉:香石竹、各种菊花、天竹葵、紫罗兰等块根、块茎、鳞茎为繁殖器官的作物,每年相当一部分产品要用留作种。
如:大蒜:留种量占产量的五到八分之一马铃薯:留种量占产量的十分之一贝母:留种量占产量的三分之一。
表1 危害园艺植物的病毒数目植物种类染病毒种类植物种类染病毒种类植物种类染病毒种类菊花19 矮牵牛 5 葡萄26康乃馨11 马铃薯17 樱桃44水仙 4 大蒜24 无花果 5唐菖蒲 5 豌豆15 桃23风信子 3 百合 6 梨11月季10 柑橘23 草莓24天竺葵 5 苹果36病毒的危害给农业生产带来重大的损失,如草莓病毒的危害,曾使日本草莓产量严重降低,品质大大退化,使生产几乎受到灭顶之灾。
Biotechnology of Horticultural Plant 园艺植物生物技术
(理论课教案)
华中农业大学园艺林学学院
2007-2008-1
华中农业大学教案(首页)
3次实验课,分别为实验室布局/大型生物技术仪器介绍、组织培养技术、DNA鉴定技术。
华中农业大学教案(课时备课)
注:板书设计可在授课进程中直接用横线、浪线等标示出。
华中农业大学教案(课时备课)
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植物的病毒检测技术植物病毒病害是一类重要病害,几乎在各类作物上都有发生,严重影响农作物的产量和质量,用一般的方法难以防治,是生产上的一大难题。
种植无病毒种子、苗木是一种非常有效的防治措施。
因而如何对种子、苗木等无性繁殖材料以及在发病早期对植株进行快速准确地检测诊断就显得尤为重要。
最初植物病毒检测主要依靠生物学性状,但生物学方法费时费力,检测周期长,而且易受环境条件的影响,反应不稳定、重复性差。
目前植物病毒检测主要是血清学检测(以病毒外壳蛋白为基础)和核酸检测,前者主要包括ELISA、快速免疫滤纸测定、免疫胶体金技术、免疫毛细管区带电泳、免疫PCR 等;后者主要有PCR、分子信标、实时RT-PCR和核酸杂交等。
1 血清学检测方法1.1 酶联免疫吸附测定(ELISA)酶联免疫吸附测定是一种采用固相(主要为聚苯乙烯酶联板) 吸附,将免疫反应和酶的高效催化反应有机结合的方法,其基本原理是以酶催化的颜色反应指示抗原抗体的结合。
该方法首先将同源特异抗体吸附在反应器皿底部,加入欲测试的含病毒的样品,病毒与抗体结合,病毒颗粒被固定,再加入标记的特异抗体和酶的底物,酶与底物反应后会出现有颜色的溶液其强度与病毒浓度成正比,用此方法可测定出病毒的浓度。
ELISA方法简单,灵敏度高,特异性强,适于大量样品的检测,目前该方法已被广泛用于植物病毒检测。
在此基础上加以改进又发展了一些新的检测方法,如A 蛋白酶联吸附(SPA-ELISA)、斑点免疫吸附(DIBA)、直接组织斑免疫测定( IDDTB) 、伏安酶联免疫分析[1]、快速ELISA 等。
1.2 快速免疫滤纸测定法(Rapid immuno-filter paper assay , RIPA) 快速免疫滤纸测定类似乳胶凝集反应,其原理是把待测病毒的抗体吸附在乳胶颗粒上,通过大颗粒乳胶间接反应小颗粒病毒的存在。
所不同的是RIPA使用了一种红色乳胶,从而使检测更加简单和直观。
植物病毒的诊断与防治技术研究植物病毒是一种常见的病害,它可以影响作物的生长和产量。
为了保障作物的安全和高质量生产,科学家们一直致力于研究和发展植物病毒的诊断和防治技术。
一、植物病毒的诊断技术对于植物病毒的诊断,传统的方法主要是通过观察病叶的外部表现来判断是否感染了病毒。
这种方法虽然简单方便,但是结果受到环境和病害本身的影响,易受误判。
因此,现代植物病毒的诊断技术主要包括分子生物学和免疫学两种技术。
其中,分子生物学的技术主要是基于病毒核酸的检测,包括PCR和实时荧光PCR技术等。
这些技术能够准确地检测出感染植物的具体病毒类型和数量,具有快速、灵敏、特异性高的优点。
而免疫学的技术则是基于病毒抗原的检测,包括ELISA和电泳等。
这些技术虽然灵敏度低于PCR,对复杂的样品处理较为困难,但是适用于大规模样品的检测。
二、植物病毒的防治技术除了诊断技术,植物病毒的防治技术也是植物保护的重要方向。
1. 常规防治技术传统的植物病毒防治技术主要是利用化学农药灭杀害虫和病毒。
这种方法虽然比较简单易行,并且在病毒感染初期能够有效控制病害,但是长期使用会导致环境污染和农产品重金属残留,对人体健康产生潜在风险。
2. 新型防治技术随着科技的进步和人们对环保健康意识不断提高,研究人员也在不断探索新型的植物病毒防治技术,如:(1)遗传改良通过利用基因编辑技术和转基因技术,能够改良作物自身的基因,使其对于植物病毒产生抵抗能力。
(2)生物农药与传统的化学农药不同,生物农药是一种生物制剂,可以利用微生物、真菌、昆虫等天然生物原料制成,用于控制害虫和病毒。
生物农药具有无毒性、无污染、安全性高等特点,越来越受到广大农民的欢迎。
(3)物理防治利用灯光、温度、红外线等物理手段来杀灭植物病毒和害虫,无污染、环保等特点,可以作为植物病毒防治的新型选择。
总之,研究和发展植物病毒的诊断和防治技术已经成为农业发展的重要方向。
我们期待科技的不断进步和创新,能够为高品质的农作物生产提供更好的保障。
脱毒植株检测方法一、简介植物病毒的存在对农作物产量和质量构成了巨大的威胁。
它们会影响植物的生长发育,削弱植物对疾病的抵抗力,甚至导致植物死亡。
因此,开发和应用有效的脱毒技术是防治植物病毒病的重要手段。
脱毒植株是指通过生物技术手段去除病毒的植株,具有生长快、产量高、品质好等优点。
然而,脱毒植株的检测工作却是一项十分重要但又容易被忽视的任务。
本文档将详细介绍脱毒植株的检测方法。
二、脱毒植株的检测重要性脱毒植株的检测是保证脱毒效果的关键步骤。
只有通过准确、可靠的检测,才能确保脱毒植株真正去除了病毒,达到提高农业生产效率和产品质量的目标。
此外,脱毒植株的检测也是防止病毒再次感染的重要环节。
三、脱毒植株的常见检测方法1. PCR(聚合酶链反应)检测法:PCR是一种在体外进行的核酸扩增技术,能够快速、准确地检测出目标DNA或RNA序列。
通过对疑似感染病毒的植株进行PCR 检测,可以确定其是否感染了病毒。
2. 免疫学检测法:免疫学检测法主要利用抗原-抗体的特异性反应来检测病毒。
常用的免疫学检测方法有酶联免疫吸附试验(ELISA)、西方印迹法(Western Blot)等。
3. 电镜观察法:电镜是观察病毒粒子形态和结构的重要工具。
通过电镜观察,可以直接看到病毒感染植物细胞的情况,从而判断植株是否感染了病毒。
4. 生物化学检测法:生物化学检测法主要是通过分析植物体内特定生化物质的变化来判断植物是否感染了病毒。
例如,可以通过测定植物体内的病毒蛋白含量来判断植物是否感染了病毒。
四、脱毒植株的检测步骤1. 样品采集:从待检测的植株上采集样品,一般选择新生长的嫩叶或者茎尖作为样品。
2. 样品处理:将采集的样品进行处理,如研磨、提取等,以便于后续的检测。
3. 检测:选择合适的检测方法进行检测,如PCR、免疫学检测法、电镜观察法或生物化学检测法。
4. 结果分析:根据检测结果进行分析,判断植株是否感染了病毒。
五、总结脱毒植株的检测是植物病理学和生物技术领域的重要研究内容,对于保证脱毒效果、提高农业生产效率和产品质量具有重要意义。